105 câu dòng điện xoay chiều hay và khó

Tài liệu ĐỘC ngày www.facebook.com/NgoNaBook BÀI TẬP VỀ ĐIỆN XOAY CHIỀU HAY VÀ KHÓ Câu Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch L, R, C mắc nối thứ tự Điện áp hai đầu đoạn mạch chứa L,R R,C có biểu thức: u LR = 150sos(100t + /3) (V); u RC = 50 sos(100t - /12) (V) Cho R = 25  Cường độ dòng điện mạch có giá trị hiệu dụng bằng: A (A) B (A) C (A) D 3,3 (A Giải: Vẽ giản đồ véc tơ hình vẽ ta có   5  MON =  ( )  12 12 MN = UL + UC OM = URL = 75 (V) ON = U RC = 50 (V) Áp dụng ĐL cosin cho tam giác OMN: UL M R O UR N UCR 5  118 (V) 12 UR2 = ULR2 – UL2 = URC2 – UC2 -> UL2 – UC2 = ULR2 – URC2 = 3750 (UL + UC )(UL - UC ) = 3750 -> UL + UC = 3750/118 = 32 (V) Ta có hệ phương trình UL - UC =118 (V) UL + UC = 32 (V) MN = UL + UC = 2 U RL  U RC  2.U RLU RC cos Suy UL = 75 (V) -> UR = U RL  U L2  75 = 75 (V) Do I = U R/R = (A) Chọn đáp án A Câu Đặt đện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn dây cảm L tụ điện C có điện dung thay đổi Khi C = C1 điện áp hiệu dụng phần tử U R = 40V, UL = 40V, UC = 70V.Khi C = C2 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ U’C = 50 V Điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở là: A 25 (V) B 25 (V) C 25 (V) D 50 (V) Giải: Khi C = C1 UR = UL > ZL = R Điện áp đặt vào hai đầu mạch; U = Khi C = C2 > U’ R = U’ L U= U R2  (U L  U C ) = 50 (V) U ' 2R (U ' L U C ) = 50 (V) -> U’ R = 25 (V) Chọn đáp án A (H) tụ điện C Cho 4 biết điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch u = 90cos(t + /6) (V) Khi  = 1 cường độ dòng điện chạy qua mạch i = cos(240t - /12) (A); t tính giây Cho tần số góc  thay đổi đến giá trị mà mạch có giá trị cộng hưởng dòng điện, hiệu điện hai tụ điện lúc là: A uC = 45 cos(100t - /3) (V); B uC = 45 cos(120t - /3) (V); C uC = 60cos(100t - /3) (V); D u C = 60cos(120t - /3) (V); Câu Cho mạch điên xoay chiều gồm phần thử nối tiếp: Điện trở R; cuộn cảm L = Giải: Từ biểu thức i  = 1 ta có 1 = 240π ZL1 = 240π = 60  4 Góc lệch pha u i :  = u - i =   (  12 )  -> tan = NgoNa Book - Sách ôn thi THPT Quốc Gia Tài liệu ĐỘC ngày www.facebook.com/NgoNaBook U 45   45  I Z12 = R2 + (ZL – ZC)2 = 2R2 > R = 45  R = ZL1 – ZC1 -> ZC1 = ZL1 – R = 15  1 1 ZC1 = > C = (F)   1 Z C1 240 15 3600 1C Khi mạch có cộng hưởng 1  22    (120 ) > 2 = 120 π 1 LC 4 3600 Do mạch cộng hưởng nên: ZC2 = ZL2 = 2 L = 30 () U 45 I2 =   (A); uc chậm pha i2 tức chậm pha u góc π/2 R 45 R = ZL1 – ZC1 ; Z1 = Pha ban đầu uC2 =      UC2 = I2,ZC2 = 30 (V) Vậy uC = 60cos(120πt –π/3) (V) Chọn đáp án D, Câu Cho mạch điện gồm biến trở R x mắc nối tiếp với tụ điện có C  63,8 F cuộn dây có điện trở r = 70, độ tự cảm L   H Đặt vào hai đầu điện áp U=200V có tần số f = 50Hz Giá trị R x để công suất mạch cực đại giá trị cực đại A 0 ;378, 4W B 20 ;378, 4W C 10 ;78, 4W D 30 ;100W Giải: U2 (Z  Z C ) R L R Với R = R x + r = R x + 70 ≥ 70 1   50 ZL = 2πfL = 100; ZC = 2fC 314.63,8.10 6 3500 P = Pmax mẫu số y = R + có giá tri nhỏ với R ≥ 70 R Xét sụ phụ thuộc y vào R: 3500 Lấy đạo hàm y’ theo R ta có y’ = ; y’ = -> R = 50  R2 Khi R < 50  R tăng y giảm ( y’ < 0) Khi R > 50  R tăng y tăng’ Do R ≥ 70 mấu số y có giá trị nhỏ R = 70 Công suất mạch có giá trị lớn R x = R – r = U 2r  378,4 W Pcđ = r  (Z L  Z C ) P = I2R= U 2R  R  (Z L  Z C ) Chọn đáp án A Rx = 0, Pcđ = 378 W NgoNa Book - Sách ôn thi THPT Quốc Gia Tài liệu ĐỘC ngày www.facebook.com/NgoNaBook Câu Cho mạch điện hình vẽ L,r M R N C B A Đặt vào hai đầu AB điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng tần số không đổi Độ lệch pha uAN uAB độ lệch pha u AM dòng điện tức thời Biết U AB  U AN  3U MN  120 3(V ) Cường độ dòng điện mạch I  2 A Giá trị Z L A 30 3 B 15 6 C 60 D 30 2 Vẽ giản đồ véc tơ hình vẽ: UAN N UAM M AB = UAB UAB = 120 (V) A AN = UAN UR F I Ur E AM = UAM = Ur + UL UAN = 120 (V) UAB B AE = Ur EF = MN = UMN = UR UMN = UR = 120 (V) AF = Ur + UR ; EM = FN = UL ; NB = UC NAB = MAF suy MAN = FAB Từ UAB = UMN suy UL2 = (UL – UC)2 -> UC = 2UL suy  NAF =  FAB Vì MAN = ANM > tam giác AMN cân MN = AM hay UAM = UR = 120(V) Ur2 + UL2 = UAM2 = 1202 (1) (Ur + UR)2 + (UL – UC)2 = UAB2 hay (Ur + 120)2 + UL2 = 1202 (2) Từ (1) (2) ta có Ur = 60 (V); UL = 60 (V) U L 60   15 (), Chọn đáp án B I 2 Câu Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM BM mắc nối tiếp Đoạn mạch AM gồm điện trở R1 mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos  t (U0  không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB công suất tiêu thụ đoạn mạch AB 85 W Khi   độ lệch pha u AM uMB 900 Nếu LC đặt điện áp vào hai đầu đoạn mạch MB đoạn mạch tiêu thụ công suất bằng: A 85 W B 135 W C 110 W D 170 W Do đo ZL = Giải: A Khi   mạch có cộng hưởng Z L = ZC LC công suất tiêu thụ đoạn mạch tính theo công thức R1 C M  R2 NgoNa Book - Sách ôn thi THPT Quốc Gia L B Tài liệu ĐỘC ngày www.facebook.com/NgoNaBook  ZC Z U (1) Ta có: tan1 = ; tan2 = L R1 R1 R1  R2 Mặt khác: 2 - 1 = 90 > tan1 tan2 = -1  ZC Z L Do = -1 -> ZL = ZC = R1 R2 (2) R1 R1 Khi đặt điện áp vào đoạn mạch MB công suất tiêu thụ đoạn mạch U R2 U 2R U2 P2 = I22 R2 = 2 = = P = 85W Chọn đáp án A  R2  Z L R2  R1 R2 R1  R2 P= Câu 7: Cho mạch điện hình vẽ Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u=120 cos(100  t)(V) ổn định, A điện áp hiệu dụng hai đầu MB 120V, công suât tiêu thụ toàn mạch 360W; độ lệch pha u AN uMB 900, uAN uAB 600 Tìm R r A R=120  ; r=60  B R=60  ; r=30  ; C R=60  ; r=120  D R=30  ; r=60  Giải: Vẽ giản đồ véc tơ hình vẽ UL R M C N L,  r  UAB F UMB E UL + UC B OO1 = Ur UR = OO2 = O1 O2 = EF UMB = OE UMB = 120V (1) UAN = OQ UAB = OF UAB = 120 (V) (2) Ur O1 O UR O2 O3 UR + Ur U C  EOQ = 900 UAN Q  FOQ = 60 Suy  = EOF = 900 – 600 = 300 Xét tam giác OEF: EF2 = OE2 + OF2 – 2.OE.OFcos300 Thay số -> EF = OE = 120 (V) Suy U R = 120(V) (3) UAB2 = (UR + Ur)2 + (UL – UC)2 Với (UL – UC)2 = UMB2 – Ur2 ( xét tam giác vuông OO1 E) UAB2 = UR2 +2UR.Ur + UMB2 Từ (1); (2), (3) ta U r = 60 (V) (4) Góc lệch pha u i mạch:  =  FOO = 300 ( theo tam giác OEF tam giác cân có góc đáy 30 0) Từ công thức P = UIcos -> I = P / Ucos 360/(120 cos300) = (A): I = 2A (5) Do R = U R/I = 60; r = Ur /I = 30 Chọn đáp án B Câu Đặt điện áp xoay chiều u = 100 cost (có  thay đổi đoạn [100  ;200 ] ) vào hai đầu 10 4 đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Cho biết R = 300  , L = (H); C = (F)   NgoNa Book - Sách ôn thi THPT Quốc Gia Tài liệu ĐỘC ngày www.facebook.com/NgoNaBook Điện áp hiệu dụng hai đầu L có giá trị lớn nhỏ tương ứng 100 v A.100 V; 50V B.50 V; 50V C.50V; D 400 V; 100 V Giải: Ta có UL = IZL; UL= U UL R  (L  ) C Xét biểu thức y = 108  X  7.10 X  Với X = 2  UL L 1  ( R  )  L2 C  C    10    7.10 4   2 2 > Lấy đạo hàm y’ theo X ta thấy y’ > 0: giá trị y tăng X tăng, tức lhi 2 hay  giảm Vậy  tăng UL tăng Trong khoảng 100π ≤  ≤ 200π UL = ULmax  = 200π -> U U  ULmax = 10  4  7.10 2    1 10   7.10  16.10  4.  2 UL = ULmin  = 100π -> U 10    7.10  100  1 16  400 (V) U  ULmin =      10  10   7.10     100 1 1  100 (V) Chọn đáp án D Câu Cho mạch điện xoay chiều không phân nhành AD gồm hai đoạn AM MD Đoạn mạch MD gồm cuộn dây điện trở R = 40  độ tự cảm L = H Đoạn MD tụ điện có điện dung thay đổi 5 được, C có giá trị hữu hạn khác không Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều u AD = 240cos100πt (V) Điều chỉnh C để tổng điện áp (UAM + UMD) đạt giá trị cực đại Giá trị cực đại là: A 240 (V) B 240 (V) C 120V D 120 (V) Giải: Ta có Z L = 100π 2/5π = 40 -> ZAM = R  Z L2  80  Đặt Y = (UAM + UMD)2 Tổng (UAM + UMD) đạt giá trị cực đại Y đạt giá trị cực đại Y = (UAM + UMD)2 = I2( ZAM2 +ZC2 + 2ZAM.ZC) = Y= U ( Z AM  Z C2  2Z AM Z C ) R  (Z L  Z C ) U (80  Z C2  160Z C ) U ( Z C2  160Z C  6400)  3.40  (40  Z C ) Z C2  80Z C  6400 NgoNa Book - Sách ôn thi THPT Quốc Gia Tài liệu ĐỘC ngày Y = Y max biểu thức X= ->X = www.facebook.com/NgoNaBook ( Z  160Z C  6400) 240Z C = 1+ có giá trị cực đại Z  80Z C  6400 Z C  80Z C  6400 C C 240Z C 240 = có giá trị cực đại 6400 Z  80Z C  6400 ZC   80 ZC C X = Xmax mẫu số cực tiểu, -> ZC2 = 6400 -> ZC = 80 tổng điện áp (U AM + UMD) đạt giá trị cực đại ZC = 80 (UAM + UMD) max = U 120 (80  80) 120 2.160 ( Z AM  Z C ) =   240 (V) Z 80 3.40  (40  80) Ud2 UL2 Chọn đáp án B: (U AM + U MD) max = 240 (V) Câu 10 Một cuộn dây không cảm nối tiếp với tụ điện C mạch xoay chiều có điện áp u=U0 cosωt(V) dòng điện mạch sớm pha điện áp u φ1 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây 30V Nếu thay C 1=3C dòng điện chậm pha u góc φ2 = 900 - φ1 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây 90V Tìm U0 Giải: Các số ứng với trường hợp tụ C; số ứng với tụ 3C Vẽ giản đồ véc tơ hình vẽ: Ta có ZC2 = ZC1/3 = ZC/3 Do Ud = IZd = I R  Z L2 : Ud1 = 30V; Ud2 = 90V Ud2 = 3Ud1 -> I = 3I1 UC1 = I1ZC UC2 = I2ZC2 = 3I1 ZC/3 = I1ZC = UC1 =UC Trên giản đồ đoạn OUC; Ud1 U1; Ud2 U2 biểu điễn UC U1 = U2 =U điện áp hiệu dung đặt vào mạch Theo φ2=900 -φ1 Tam giác OU1 U2 vuông cân O Theo hình vẽ ta có điểm UC; U1 U2 thẳng hàng Đoạn thẳng UC U1 U2 song song đoạn OUd1 Ud2 Suy U1 U2 = Ud1 Ud2 = 90 – 30 = 60V Do OU1 = OU2 = U1 U2/ Suy U = 60/ = 30 -> U0 = 60V UL1 Ud1 U2 O 1  U2 R1 U1 UC NgoNa Book - Sách ôn thi THPT Quốc Gia UR2 I Tài liệu ĐỘC ngày www.facebook.com/NgoNaBook Câu 11: Mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp Điện áp hai đầu đoạn mạch u  U0 cos t Chỉ có  thay đổi Điều chỉnh  thấy giá trị 1 2 ( 2 < 1 ) dòng điện hiệu dụng nhỏ cường độ hiệu dụng cực đại n lần (n > 1) Biểu thức tính R ( 1 2 ) L(1  2 ) L12 L(1  2 ) A R = B R = C R = D R = 2 n 1 L n 1 n 1 n2  1 Giải: I = I2 =I max/n > Z1 = Z2 -> 1 L = - 2 L + 1C 2C -> 2 L-= mà I1 = I max/n 1C U 1U > = ->n2R2 = R2 +( 1 L ) = R2 + ( 1 L -2 L )2 nR 1C R  (1 L  ) 1C > (n2 – 1)R2 = ( 1 -2 )2 L2 -> R = L(1  2 ) n2  Chọn đáp án B Câu 12 Đặt điện áp u = U0 cos t ( U0 không đổi,  thay đổi được) váo đầu đoạn mạch gồm R, L, C mắc nối tiếp thỏa mãn điều kiện CR2 < 2L Gọi V1,V2, V3 vôn kế mắc vào đầu R, L, C Khi tăng dần tần số thấy vôn kế có giá trị cực đại, thứ tự vôn kế giá trị cực đại tăng dần tần số A V1, V2, V3 B V3, V2, V1 C V3, V1, V2 D V1, V3,V2 Giải: Ta gọi số vôn kế U1,2,3 UR U1=IR = R  (L  ) C U1 = U1max mạch có cộng hưởng điện: ->12 = (1) LC UL U2 = IZL = R  (L  U2 = U2max y2 = Đặt x=  ) C 1  C2 4 UL  R   L2  L 2 C  C  U y 22 2 R2  2 L C  L2 có giá trị cực tiểu y 2min , Lấy đạo hàm y2 theo x, cho y2’ = ->x = = C L (2  CR ) C  2  22  = (2) L C ( L  CR ) 2 C (2  R ) C U U U   U3 = IZC = y3 L ) C  ( R   L2  2  ) C R  (L  C C  C 2 NgoNa Book - Sách ôn thi THPT Quốc Gia Tài liệu ĐỘC ngày www.facebook.com/NgoNaBook L )2 + có giá trị cực tiểu y3min C C Đặt y =  , Lấy đạo hàm y3 theo y, cho y’3 = L  R2 R2 y = 2 = C   LC L 2L R  (3) 32 = LC L So sánh (1); (2), (3): R2  < 12 = Từ (1) (3) 32 = LC LC L L  (2 L  CR ) CR 2 Xét hiệu 2 - 12 = = >0  LC (2 L  CR ) LC (2 L  CR ) C (2 L  CR ) LC (Vì CR2 < 2L nên 2L – CR2 > ) Do 22 = > 12 = LC C (2 L  CR ) U3 = U3max y3 = L2 4 +(R -2 R2  < 12 = < 22 = LC LC L C (2 L  CR ) Theo thứ tự V3, V1 , V2 giá trị cực đại Chọn đáp án C Tóm lai ta có 32 = Câu 13 Đoạn mạch AB gồm đoạn AM nối tiếp với MB Đoạn AM goomg điện trở R nối tiếp với cuonj dây cảm có độ tự cảm L thay đổi Đoạn MB có tụ điện C Điện áp đặt vào hai đầu mạch uAB = 100 cos100πt (V) Điều chỉnh L = L cường độ dòng điện qua mạch I1 = 0,5A, UMB = 100(V), dòng điện i trễ pha so với u AB góc 600 Điều chỉnh L = L2 để điện áp hiệu dụng UAM đạt cực đại Tính độ tự cảm L2: 2,5 1 1 2 A (H) B (H) C (H) D (H)     Giải: Ta có ZC =100/0,5 = 200, tan   Z L  ZC  tan 60  -> (ZL – ZC) = R R Z = U/I = 100/0,5 = 200 Z= R  (Z L  Z C )  2R > R = 100 UAM = I.ZAM = U R  Z L2 R  (Z L  Z C )  U R  Z L2  Z C2  2Z L Z C R  Z L1 U  1 400(100  Z L ) 100  Z L2 100  Z L = ymax có giá trị cực đại 100  Z L2 y = ymax đạo hàm y’ = > ZL2 – 200ZL -100 = -> ZL = 100(1 + )  1 > L = (H) Chọn đáp án A UAM =UAMmin y =  NgoNa Book - Sách ôn thi THPT Quốc Gia Tài liệu ĐỘC ngày www.facebook.com/NgoNaBook Câu 14 Cho mạch điện RLC mắc nối thứ tự R, L, C cuộn dây cảm có độ tự cảm L thay đổi được, điện trở R=100Ω Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện xoay chiều có L tần số f=50Hz Thay đổi L người ta thấy L=L1 L=L = công suất tiêu thụ đoạn mạch cường độ dòng điện tức thời vuông pha Giá trị L điện dung C là: 3.10-4 (F) A L1 = (H);C= π 2π 10-4 L = (H);C= (F) C π 3π 10-4 (F) B L1 = (H);C= π 3π 3.10-4 L = (H);C= (F) D 4π π Giải: Do công suát P1 = P2 -> I1 = I2 > Z1 = Z2 Do (Z L1 – ZC)2 = (ZL2 – ZC)2 Do ZL1  ZL2 nên Z L1 – ZC = ZC – ZL2 = ZC - Z L1 > 1,5Z L1 = 2ZC (1) Z L1  ZC Z L2  Z C Z L1  Z C Z L1  Z L1  tan = = tan2 = = R R R 4R 4R  > tan1 tan1 = -1 -> ZL12 = 16R2 ZL1 = 4R = 400 Z > L1 = L1  (H)   10 4 ZC = 0,75Z L1 = 300 > C = (F)  .Z C 3 1 +  = Chọn đáp án B Câu 15: Cho linh kiện gồm điện trở R=60Ω, cuộn cảm L tụ điện C Lần lượt đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp RL RC biểu thức cường độ dòng   7    điện mạch i1= cos  100 t   (A) i2= cos 100 t   (A) đặt điện áp 12  12    vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp dòng điện mạch có biểu thức π π A 2 cos(100πt+ )(A) B cos(100πt+ )(A) 3 π π C 2 cos(100πt+ )(A) D 2cos(100πt+ )(A) 4 Giải: Ta thấy cường độ hiệu dụng đoạn mạch RL RC suy Z L = ZC độ lệch pha φ1 u i1 φ2 u i2 đối tanφ1= - tanφ2 Giả sử điện áp đặt vào đoạn mạch có dạng: u = U cos(100πt + φ) (V) Khi φ1 = φ –(- π/12) = φ + π/12 φ2 = φ – 7π/12 tanφ1 = tan(φ + π/12) = - tanφ2 = - tan( φ – 7π/12) tan(φ + π/12) + tan( φ – 7π/12) = - sin(φ + π/12 +φ – 7π/12) = Suy φ = π/4 - tanφ1 = tan(φ + π/12) = tan(π/4 + π/12) = tan π/3 = Z L/R  ZL = R U = I1 R  Z L2  2RI1  120 (V) NgoNa Book - Sách ôn thi THPT Quốc Gia Tài liệu ĐỘC ngày www.facebook.com/NgoNaBook Mạch RLC có Z L = ZC mạch có cộng hưởng I = U/R = 120/60 = (A) i pha với u = U cos(100πt + π/4) Vậy i = 2 cos(100πt + π/4) (A) Chọn đáp án C Câu 16 Cho mạch RLC nối tiếp Khi đặt điện áp xoay chiều có tần số góc ω ( mạch có tính cảm kháng) Cho ω thay đổi ta chọn ω0 làm cho cường độ dòng điện hiệu dụng có giá trị lớn I max trị số ω1 , ω2 với ω1 – ω2 = 200π cường độ dòng điện hiệu dụng lúc I I  max Cho L  (H) Điện trở có trị số nào: 4 A.150Ω B.200Ω C.100Ω D.125Ω Giải: I1 = I -> Z1 = Z2 > (ZL1 – ZC1)2 = (ZL2 – ZC2)2 > ZL1 + ZL2 = ZC1 + ZC2   2 1 1 L(1 + 2) = (  -> LC = > ZC1 = ZL2 ) C 1  C1 1 I max = U ; R I1 = U = Z U R  ( Z L1  Z C1 ) -> 4R2 = 2R2 + 2(Z L1 – ZC1)2 = U 2R 200 = 150() Chọn đáp án A 4 Câu 17: Một mạch điện xoay chiều gồm linh kiện lí tưởng mắc nối thứ tự R, C L Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u = U0 cos(ωt – π/6) Biết U0 , C, ω số Ban đầu điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R U R = 220V u L = U0Lcos(ωt + π/3), sau tăng R L lên gấp đôi, URC A 220V B 220 V C 110V D 110 R2 = (ZL1 – ZL2)2 = L2 (1 - 2)2 -> R = L (1 - 2) = Giải: Hiệu pha ban đầu u L i:  UL - i =     -> i = - = Do ta có u, i pha, MẠCH CÓ CỘNG HƯỞNG: nên: Z L = ZC U = UR = 220 (V) Khi tăng R L lên gấp đôi R’ = 2R, Z’ L = 2ZL URC = U R'  Z C2 R' ( Z ' L  Z C ) = U R'  Z C2 R' (2Z C  Z C ) = U = 220V Chọn đáp án A Câu 18: Đặt điện áp xoay chiều u = U0 cos(100πt+ φ) vào hai đầu đoạn mạch gồm R, L, C mắc 104 F ; R không thay đổi, L thay đổi Khi L  H biểu   thức dòng điện mạch i  I1 2cos(100t   /12) A Khi L  H biểu thức dòng điện  mạch i  I 2cos(100t   / 4) A Điện trở R có giá trị nối tiếp (L cuộn cảm thuần) Biết C  A 100 Ω B 100Ω C 200Ω D 100 Ω Giải: Ta có ZC = 100; ZL1 = 200; ZL2 = 400 Z  ZC 100  tan1 = L1 = .>1 =  + R R 12 NgoNa Book - Sách ôn thi THPT Quốc Gia Tài liệu ĐỘC ngày www.facebook.com/NgoNaBook  ) (C) = 10-4C, tụ điện phóng điện, từ q1 đến Sau tụ   điện lại tích điện t2 = T/4 = 5.10-3(s); q2 = 2.10-4 cos( + ) = - 2.10-4 (C) 2 Khi t1 = điện tích tụ điên q1 = 2.10-4 cos( Trong khoảng thời gian 5.10 -3(s) kể từ thời điểm ban đầu, điện lượng chuyển qua điện trở R có độ lớn Q = q1 + q2  = (1  3).104 (C ) Chọn đáp án B Câu 77: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 30 V vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp Biết cuộn dây cảm, có độ cảm L thay đổi Khi điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây đạt cực đại hiệu điện hiệu dụng hai đầu tụ điện 30V Giá trị hiệu điện hiệu dụng cực đại hai đầu cuộn dây là: A 60V B 120V C 30 V D 60 V Giải: Khi L thay đổi ULmax ZL = U R  ZC2 R  Z C2 (1)và ULmax = R ZC U UC 30 30     2ZC2  R  ( Z L  ZC )2 (2) 2 Z ZC ZC R  (Z L  ZC ) Thế (1) vào (2) ta được: R4  ZC2 R2  2ZC4   R2  ZC2  R  ZC Ta có: UR  U  60 V Chọn đáp án A R Câu 78 Cho mạch điện RLC mắc nối thứ tự R, L, C cuộn dây cảm có độ tự cảm L thay đổi được, điện trở R=100Ω Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện xoay chiều có L tần số f=50Hz Thay đổi L người ta thấy L=L1 L=L = công suất tiêu thụ đoạn mạch cường độ dòng điện tức thời vuông pha Giá trị L điện dung C là: Do ULmax = 3.10-4 (F) A L1 = (H);C= π 2π 10-4 (F) C L1 = (H);C= π 3π 10-4 (F) B L1 = (H);C= π 3π 3.10-4 (F) D L1 = (H);C= 4π π Giải: Do công suát P1 = P2 -> I1 = I2 > Z1 = Z2 Do (Z L1 – ZC)2 = (ZL2 – ZC)2 Do ZL1  ZL2 nên Z L1 – ZC = ZC – ZL2 = ZC - Z L1 > 1,5Z L1 = 2ZC (1) Z L1  ZC Z L2  Z C Z L1  Z C Z L1  Z L1  tan = = tan2 = = R R R 4R 4R 1 +  =  > tan1 tan1 = -1 -> ZL12 = 16R2 ZL1 = 4R = 400 NgoNa Book - Sách ôn thi THPT Quốc Gia Tài liệu ĐỘC ngày > L1 = Z L1    www.facebook.com/NgoNaBook (H) ZC = 0,75Z L1 = 300 > C = 10 4 (F)  .Z C 3 Chọn đáp án B Câu 79.:Mạch điện xoay chiều gồm ba điện trở R, L, C mắc nối tiếp R C không đổi; L cảm thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = 200 cos(100t) V Thay đổi L, L = L1 = 4/π (H) L = L2 = 2/π (H) mạch điện có công suất P = 200 W Giá trị R A ZL1 = 400; ZL2 = 200; P1 = P2 > I1 = I2 > (Z L1 – ZC) = -((ZL2 – ZC) -> ZC = (ZL1 + ZL2)/2 = 300 (200) R U 2R P1 = > 200 =  > R2 + 1002 = 200R > R = 100 2 R  100 R  ( Z L1  Z C ) Câu 80:Mạch điện xoay chiều gồm ba phần tử, điện trở R, cuộn cảm L tụ điện C mắc nối tiếp Điện trở R thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u = 120 cos(100t) V Điều chỉnh R, R = R1 = 18 Ω công suất mạch P1, R = R = Ω công suất P 2, biết P1 = P2 ZC > ZL Khi R = R3 công suất tiêu thụ mạch đạt cực đại Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch R = R3 R1 R2 Giải: P1 = P2 > = > (ZL – ZC)2 = 144 2 R1  ( Z L  Z C ) R2  ( Z L  Z C ) hay ZC – ZL = 12  ( ZC > ZL) Khi R = R3 -> P = Pmax R = R3 = ZC – ZL =12 Z3 = tan3 = R32  (Z L  Z C )  12 () > I3 = U/Z3 = (A) Z L  ZC  = - -> 3 = R3 Do biểu thức i3 = 10cos(100t +  ) Câu 81: Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp với C tụ điện có giá trị thay đổi được.Gọi  độ lệch pha điện áp so với dòng điện.khi điều chỉnh giá trị C thấy Uc đạt giá trị cực đại ứng với góc  0.khi C có giá trị C C Uc có giá trị ứng với góc   2.Chọn đáp án đúng: A 1/ + 1/2 = 2/ B  +  = /2 C  +  = 20 D  -  = /2 Dây dạng năm thay cho 1câu f thay đổi năm ngoái nhờ thầy cô giúp đỡ nhiều người dã bó tay Giải: Z L  Z C1 -> ZC1 = ZL - Rtan1 R Z  ZC2 tan2 = L -> ZC2 = ZL - Rtan2 R -> ZC1 + ZC2 = 2Z L – R(tan1 +tan2) tan1 = NgoNa Book - Sách ôn thi THPT Quốc Gia Tài liệu ĐỘC ngày www.facebook.com/NgoNaBook ZC1 ZC2 = ZL2 – RZL(tan1 +tan2) + R2tan1.tan2 Z  ZC0 R tan0 = L = R ZL Z  ZC2 2Z 2Z 1 UC1 = UC2 -> + = = L -> C1 = L Z C1 Z C Z C1 ZC2 ZC0 R  ZL R  ZL 2Z L  R(tan 1  tan  ) 2Z = L 2 Z L  RZ L (tan 1  tan  )  R tan 1 tan  R  ZL R Z tan  tan 1  tan  2 RZ = L2 = L = - tan 1 tan  R R  ZL - tan   Z L2 > tan( 1+ 2)) = tan2 >  1+ 2) = 2 Chọn đáp án C Câu 82 Cho mạch điện RLC, cuộn cảm có điện trở r Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có dạng u=125 cos100t,  thay đổi Đoạn mạch AM gồm R C, đoạn mạch MB chứa cuộn dây Biết uAM vuông pha với uMB r = R Với hai giá trị tần số góc 1= 100 2= 56,25 mạch có hệ số công suất Hãy xác định hệ số công suất đoạn mạch A 0,96 B 0,85 Giải: cos =cos2 > Rr Rr 1 = -> Z1 = Z2 -> 1L = - 2L Z1 Z2 1C  C > (1+2 )L = tan AM = C 0,91 1 1 ( hay ZC1 = ZL2 (1)  ) -> LC = C 1  1  Z C1 Z L1 ; tan MB = R r uAM vuông pha với uMB r = R > ZL1ZC1 = R2 -> ZL1.ZL2 = R2 ->L = cos1 = Rr = Z1 2R R  ( Z L1  Z C1 ) 2R cos1 = R  (1   ) D 0,82 R 1 2 = R 1 2R R  ( Z L1  Z L ) 2 = 4 (1   ) 2 = 2R R  (1   ) L2 = 0,96 Chọn đáp án A 1 Câu 83 Đoạn mạch AB gồm ba phần AM; MN NB mắc nối tiếp Đoạn mạch AM chứa x cuộn dây cảm L mắc song song; đoạn mạch MN chứa y điện trở R mắc song song; đoạn NB chưa z tụ điện C mắc song song với 2x = z – y Mắc vào đoạn mạch AN dòng điên chiều có ddiện áp U = 120V cường độ dòng điện qua mạch IAM = 4A Khi mắc vào đoạn mạch MB; AB nguồn điện NgoNa Book - Sách ôn thi THPT Quốc Gia Tài liệu ĐỘC ngày www.facebook.com/NgoNaBook xoay chiều có điện áp hiệu dụng Uhd = 100V thu cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch I hd = 2A Khi mắc đoạn mạch R, L, C nối tiếp vào nguồn xoay chiều nói cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch I’ hd = 1A Điện trở R có giá trị là: A 50 Ω B 30 Ω C 60 Ω D 40 Ω Z Z 120 R Giải: Ta có: ZAM = L ; ZMN = = = 30 () (1) ZNB = C x z y Khi UMB = UAB = 100 (V) I MB = I AB = (A) -> ZMB = ZAB = 50 () =( Z MB ( Z Z R ZC R ) +( ) ; Z AB = ( )2 + ( L - C )2 z x z y y Z Z R ZC ) +( ) = 502 >( C )2 = 502 – 302 = 402 -> C = 40 () (2) z z z y ZMB = ZAB -> ( ZC Z Z Z Z Z ) = ( L - C )2 -> L = C -> L = 80 () (3) z x z x z x Từ (1); (2); (3) -> x = Z ZL R ; y= ; z= C 80 40 30 Theo 2x = z – y -> L, C nối tiếp: Z = Z Z Z ZL 4R R R = C -> C - L = ->(ZC – ZL) = Khi mác mạch R, 80 40 30 40 40 30 R  (Z L  Z C ) = 100V/1A = 100 () > R2 + (ZL – ZC)2 = 1002 >R2 + ( 4R ) = 1002 -> R = 60 () Chọn đáp án C Câu 84 :Mạch điện xoay chiều gồm ba điện trở R, L, C mắc nối tiếp R C không đổi; L cảm thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = 200 cos(100t) V Thay đổi L, L = L1 = 4/π (H) L = L2 = 2/π (H) mạch điện có công suất P = 200 W Giá trị R bao nhiêu? Giải ZL1 = 400; ZL2 = 200; P1 = P2 > I1 = I2 > (Z L1 – ZC) = -((ZL2 – ZC) -> ZC = (ZL1 + ZL2)/2 = 300 (200) R U 2R P1 = > 200 =  > R2 + 1002 = 200R > R = 100 R  100 R  ( Z L1  Z C ) Câu 85: Một mạch điện gồm R nối tiếp tụ điện C nối tiếp cuộn dây L Duy trì hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u = 240 cos(100(t)V, điện trở thay đổi Cho R = 80 ,I = A, UCL= 80 V, điện áp uRC vuông pha với uCL Tính L? A 0,37H B 0,58H C 0,68H D 0,47H Giải: Ta có U = 240 (V); UR = IR = 80 (V) Vẽ giãn đồ véc tơ hình vẽ: UR = ULC = 80 V Xét tam giác cân OME NgoNa Book - Sách ôn thi THPT Quốc Gia Tài liệu ĐỘC ngày www.facebook.com/NgoNaBook U ->  =   ->  = Xét tam giác OMN UC = URtan = 80(V) (*) Xét tam giác OFE : EF = OE sin L UL 2 U2 = UR2 + UCL2 – 2URULcos >  = UC E U UC O UR /6 UC L  M Ur F UC N  U R = 120 (V) (**) Từ (*) (**) suy U L = 200 (V) /6 C ZL UL 200 200 Do Z L = = -> L = = = 0,3677 H  0,37 H Chọn đáp án A 100 100 I UL – UC = Usin Câu 86 Đoạn mạch điện xoay chiều hình vẽ Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u AB = U cos(100 t ) V L, r C R A Biết R = 80  , cuộn dây có r = 20  , UAN = 300V , N M UMB = 60 V uAN lệch pha với uMB góc 90 Điện áp hiệu dụng hai đầu mạch có giá trị : A 200V B 125V C 275V D 180V Giải: Cách R = 4r -> UR = 4Ur (UR + Ur)2 + UL2 = UAN2 => 25Ur2 + UL2 = 90000 (1) Ur2 + (UL – UC)2 = UMB2 = 10800 (2) U UC U UL tanAM = = L ; tan MB = L uAN lệch pha với uMB góc 900 UR Ur Ur 5U r B 25U r2 U L U L UC 5U r tan AM tan MB = = - > UL – UC = -> (UL – UC ) = (3) Ur 5U r UL U L2 25U r2 Thế (1) (3) vào (2) ta + = 10800 -> Ur2 = 2700 (*) > Ur = 30  90000  25U r 5U r UL2 = 90000 – 25Ur2 = 22500 > UL = 150 (V) (**) UC = UL + = 240 (V) (***) UL U r2 UR + Ur = 150  Do U2 = (UR + Ur)2 +(UL – UC)2 = 75600 -> U = 275 (V) Chọn đáp án C Cách Vẽ giãn đồ véc tơ Do R = 4r -> U R+r+ = 5U r uAN lệch pha với uMB góc 900 nên hai tam giác UA OEF DCO đồng dạng > UL N U U L U U OE EF OF 60 3 = = -> r = C = MBr = = CD CO DO 300 5U r U AN UL  O -> UL = Ur E 2 2 Ur (UR + Ur) + UL = UAN => 25Ur + UL = 90000 UCU M 25 2 25Ur + Ur = 90000 -> Ur = 2700 > Ur = 30  UFL B -> UL = 150 (V); UC = 240 (V) UC -> UR + Ur = 150  NgoNa Book - Sách ôn thi THPT Quốc Gia D UL UR+ C r U UC Tài liệu ĐỘC ngày www.facebook.com/NgoNaBook Do U2 = (UR + Ur)2 +(UL – UC)2 = 75600 -> U = 275 (V) Chọn đáp án C Câu 87 Đặt vào đầu hộp kín X (chỉ gồm phần tử mắc nối tiếp) điện áp xoay chiều u = 50cos(100t + /6)(V) cường độ dòng điện qua mạch i = 2cos(100t + 2/3)(A) Nếu thay điện áp điện áp khác có biểu thức u = 50 cos(200t + 2/3)(V) cường độ dòng điện i = cos(200t + /6)(A) Những thông tin cho biết X chứa A R = 25 (), L = 2,5/(H), C = 10-4/(F) B L = 5/12(H), C = 1,5.1z0-4/(F) -4 C L = 1,5/(H), C = 1,5.10 /(F) D R = 25 (), L = 5/12(H) Giải: Giả sử mạch gồm phần tử R, L tụ C nối tiếp Trong hai trường hợp u i uông pha với nên R =  -> Z1 = ZC1 – ZL1 ( ZL1 < ZC1) Z   = u2 - i2 = > Z2 = ZL2 – ZC2 = 2Z L1 - C1 ( tần số f = 2f1 ) 2 U U 25 50 Z1 =  = 25 ; Z2 =  = 50 ; I1 I2 1 = u1 - i1 = - Ta có ZC1 – ZL1 = 25 ; Z 2ZL1 - C1 = 50; 125  (H) 300 12  1,5.10 4 (F) ZC1 = 200/3 () -> C = 200.100 Chọn đáp án B Câu 88 Cho đoạn mạch AMNB AM có tụ điện C, MN có cuộn dây(L,r),NB có điện trở R Điện áp đầu đoạn mạch u = 50 cos100t (V) Thay đổi R đến I =2(A) thấy UAM = 50 (V) uAN trễ pha /6 so với uAB, uMN lệch pha /2 so với uAB Tính công suất tiêu thụ cuộn dây ? Giải: C L; r R UAM = UC = 50 (V) A M UAB = 50 (V) B N Suy ZL1 = 125/3 () -> L = Góc lệch pha u i UC – UL = UAB sin   = 75 (V) UL = 50 - 75 (V) Góc lệch pha u MN i  -> Ur = UL/tan = UL UM N    - = O E /6 /3 Ur UR /6 NgoNa Book - Sách ôn thi THPT Quốc Gia Tài liệu ĐỘC ngày www.facebook.com/NgoNaBook Ur = 75 – 37,5 = 10 I Công suất tiêu thụ cuộn dây: Pd = I2r = 40W r= Câu 89 Đặt điện áp xoay chiều u = U0 cos(120t + /3)V vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm 1/6(H) Tại thời điểm điện áp hai đầu cuộn cảm 40 (V)thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm 1A biểu thức cường độ dòng điện qua cuộn cảm ? Giải: ZL = 20 Biểu thức cường độ dòng điện qua cuộn cảm i = I0 cos(120t + /3 -/2 ) = I0 cos(120t - /6 ) U 02 i Z L2 I 02 i i2 u2 + = -> I = = > I 02 U 02 U 02  u Z L2 I 02  u 300I02 – 3200 = 400 > I0 = (A) Do i = 3cos(120t - /6 ) (A) Câu 90 Một đoạn mạch gồm cuộn dây cảm có hệ số tự cảm L, tụ điện có điện dung C điện trở R mắc nối tiếp Hai đầu đoạn mạch trì điện áp u=Ucos(ωt) Gỉa sử LCω2= 1, lúc điện áp hai đầu cuộn dây (UL) lớn U A Tăng L để dẫn đến UL.> U B Giảm R để I tăng dẫn đến U L.> U C L C R > D R< L C Giải: Lúc mạch có cộng hưởng UR = U Để UL > U = UR -> Z L > R L L > ωL > R -> R < = Chọn đáp án D C LC UL U UR UC Câu 91.Một đoạn mạch gồm cuộn dây cảm có hệ số tự cảm L = 3/5π(H) mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C = 10-3/14π (F) Hai đầu trì điện áp u = 160cos(100πt)(V) Công suất đoạn mạch 80 W Tìm độ lệch pha cường độ dòng điện so với điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch? Giải: ZL = 60; ZC = 140.; U = 80 (V) U 2R P = I2R = -> R2 – 160R + 802 = > R = 80 R  (Z L  Z C ) -> I = >  = P P = (A) P = UIcos > cos = = = UI R   Cường độ dòng điên chậm pha điện áp đặt vào hai đầu mạch góc 4 Câu 92 Mạch điện gồm điện trở R = 100Ω mắc nối tiếp với cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 1/π H Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có dạng u = 400.cos2 (50πt) V Tính cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch NgoNa Book - Sách ôn thi THPT Quốc Gia Tài liệu ĐỘC ngày www.facebook.com/NgoNaBook Giải: Ta có u = 400.cos2(50πt) = 200cos(100πt) + 200 (V) Điện áp đặt vào hai đầu mạch gồm hai thành phần: Điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng U = 100 (V), tần số góc 100π rad/s điện áp chiều U2 = 200 (V) Công suất tỏa nhiệt diện trở R: P = P1 + P2 P = I2 R ; P1 = I 12R; P2 = I22R U U Với I1 = = 1(A) Z L = 100Ω ; Z = R  Z L2 = 100 Ω I2 = = 2(A) Z R -> I = I 12  I 22 = (A) Câu 93 Đặt điện áp xoay chiều u=220 cos(100t) vào đầu đoạn mạch gồm điện trở R=50 , cuộn cảm Z L=100 tụ điện ZC = 50 mắc nối tiếp Trong chu kì khoảng thời gian điện áp đầu mạch thực thực công âm ? A) 12,5 ms B) 17,5 ms C) 15 ms D) ms M Giải: Chu kì dòng điện T = 0,02 (s) = 20 (ms) Z = 50  N Z  ZC  Góc lệch pha u i: tan = L = >  = R Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch i = 4,4cos(100t -  ) (A) Biểu thức tính công suất tức thời: p = ui = 965 cos100t cos(100t - + + +  ) Điện áp sinh công âm cung cấp điện cho mạch p <  ) - <  < : 2 hay biểu thức Y = cos100t cos(100t - + + + M’ Vùng phía phải đường thẳng MM’  ) >  hay - <  < cos( -     = R Giả sử biểu thức điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có biểu thức u = U0cos100t (V)  ) (A)  Biểu thức tính công suất tức thời: p = ui = U 0I0 cos100t cos(100t + ) (W) Khi biểu thức cường độ dòng điện qua mạch i = I cos(100t + M Điện áp sinh công dương cung cấp điện cho mạch p >  )>0  Xét dấu biểu thức Y = cos.cos( + ) chu kì 2   cos > - <  < : 2 + hay biểu thức Y = cos100t cos(100t + N + + Vùng phía phải đường thẳng MM’ N’     ) > - <  + < 4 3  hay cos cos( + ) dấu T T Như chu kì Y < t = = T Suy Y > khoảng thời gian cos cos( + Do đó: Trong chu kì, khoảng thời gian điện áp hai đầu đoạn mạch sinh công dương cung cấp 20 điện cho mạch bằng: = 15 ms Chọn đáp án B 50 Câu 95: Cho mạch điện RLC (cuộn dây không cảm), L = H, C = F, R = 2r R mắc vào hai   điểm A, M; cuộn dây mắc vào hai điểm M, N; tụ C mắc vào hai điểm N, B; Mắc vào mạch hiệu điện NgoNa Book - Sách ôn thi THPT Quốc Gia Tài liệu ĐỘC ngày www.facebook.com/NgoNaBook  ) (V), Biết UAN = 200V, hiệu điện tức thời hai điểm MN lệch pha so với 12  hiệu điện tức thời hai điểm AB uAB = U0 cos(100t + a) Xác định giá trị U0 , R, r 200 200 100 A 200 V; ; 100; B 400V; ; ; 3 100 200 200 C 100 V; ; 100; D 200 V; ; ; 3 b) viết biểu thức dòng điện mạch? A i = sin(100t + C i = cos(100t +  ) A  )  )A  cos(100t + ) A B i = 2sin(100t - A D i = Giải: a Ta có: Z L = 100; ZC = 200; Z  ZC 100 tanAB = L =Rr 3r Z 100 tan MN = L = r r  A R  M L; r  N C  B  > tanAB tan MN = - 100 100 200 Do = -> r =  R = 2r =  3r 3 U AB Z = = ( Vì Z = ZAN = 200 ) -> UAB = UMN = 200V Do U0 = 200 (V) Z AN U MN > uMN sớm pha uAB góc Chọn đáp án D Z  ZC 100   b tanAB = L == ->AB = - : uAB chậm pha i góc Rr 3r 6 U I = AB = A Z Vậy Biểu thức dòng điện mạch i= cos(100t +   + )= 12 cos(100t +  ) A Chọn đáp án D Câu 96: Cho mạch điện RLC nối tiếp; R = 120 , cuộn dây có r = 30  hiệu điện hai đầu đoạn mạch uAB = U0cos(100t +  ) (V), R mắc vào hai điểm A, M; cuộn dây mắc vào hai điểm M, N; tụ C 12 mắc vào hai điểm N, B; UAN = 300V, UMB = 60 V Hiệu điện tức thời u AN lệch pha so với uMB Xác định U0 , L, C? NgoNa Book - Sách ôn thi THPT Quốc Gia  Tài liệu ĐỘC ngày 10 3 A.60 42 V; H; F; 24  10 3 1,5 C 120V; H; F;   www.facebook.com/NgoNaBook 10 3 B 120V; H; F; 24  10 3 1,5 D 60 42 V; H; F;   1,5 1,5 ZL Rr Z L  ZC tan MB = r Giải: tanAN =  A R  M L; r  N C  B  nên Z L Z L  ZC tanAN tanMB = -1 > = - > ZL(ZL – ZC) = - 13500 (*) r Rr uAN sớm pha uNB góc U AN Z = AN = U MB Z MB ( R  r )  Z L2 r  (Z L  Z C ) = 300 60 -> 67500  Z L2 25 = (**) 2700  ( Z L  Z C ) Từ (*) (**) ta có Z L = 150 ZC = 240 10 3 1,5 > L = H; C = F; 24  ZMB = Z= r  (Z L  Z C ) = 10800 = 60 () -> I = ( R  r )  (Z L  Z C ) = U MB = 1A Z MB 75600 =30 84 () 30 84 = 60 42 (V) 10 3 1,5 Đáp số: U = 60 42 V; L = H; C = F; Đáp án A 24  U0 = I 0Z = Câu 97: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng tần số không đổi Tại thời điểm t1 giá trị tức thời u L(t1) = -10 V, uC(t1) = 30 V, uR(t1) = 15V Tại thời điểm t2 giá trị tức thời u L(t2) = 20V, uC(t2) = - 60V, uR(t2) = 0V Tính biên độ điện áp đặt vào đầu mạch? A 60 V B 50V C 40 V D 40 V Giải: Ta có u R = U0R cost ; u L = U0L cos(t +   ) = - U0L sint; uC = U0C cos(t - ) = U0C sint 2 Tại thời điểm t2: u R(t2) = U0R cost2 = 0V -> cost2 = -> sint2 = ±1 u L(t2) = - U0L sint2 = 20V -> U0L = 20V (*) uC(t2) = U0C sint2 = -60V -> U0C = 60V (**) Tại thời điêmt t1 : uR(t1) = U0R cost1 = 15V u L(t1) = - 20 sint1 = -10 V ; uC(t1) = 60 sint1 = 30 V > cost1 = ± -> Do U0R = 30 V (***) 2 -> U02 = U0R2 + ( U0L – U0C)2 = 302 + 402 > U0 = 50 V Chọn đáp án B -> sint1 = Câu 98: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng tần số không đổi Tại thời điểm t1 giá trị tức thời u L(t1) = -30 V, uR(t1) = 40V Tại thời điểm t2 giá trị NgoNa Book - Sách ôn thi THPT Quốc Gia Tài liệu ĐỘC ngày www.facebook.com/NgoNaBook tức thời u L(t2) = 60V, uC(t2) = -120V, u R(t2) = 0V Điện áp cực đại hai đầu đoạn mạch là: A 50V B 100 V C 60 V D 50 V Giải: Ta có u R = U0R cost ; u L = U0L cos(t +   ) = - U0L sint; uC = U0C cos(t - ) = U0C sint 2 Tại thời điểm t2: u R(t2) = U0R cost2 = 0V -> cost2 = -> sint2 = ±1 u L(t2) = - U0L sint2 = 60V -> U0L = 60V (*) uC(t2) = U0C sint2 = -120V -> U0C = 120V (**) Tại thời điêmt t1 : uR(t1) = U0R cost1 = 40V u L(t1) = - 60 sint1 = -30 V ; > cost1 = ± -> Do U0R = 80 V (***) 2 -> U02 = U0R2 + ( U0L – U0C)2 = 802 + 602 > U0 = 100 V Chọn đáp án B Câu 99: Mạch điện AB gồm đoạn AM đoạn MB Điện áp hai đầu mạch ổn định u = 220 cos100t (V) Điện áp hai đầu đoạn AM sớm pha cường độ dòng điện góc 30 Đoạn MB có tụ điện có điện dung C thay đổi Chỉnh C để tổng điện áp hiệu dụng U AM + UMB có giá trị lớn Khi điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện A 440 V B 220 V C 220 V D 220 V Giải: M ZL tanAM = = tan30 = B A  R R 2R ZL = > ZAM = R  Z L2 = (*) 3 -> sint1 = Đặt Y = (UAM + UMB)2 Tổng (UAM + UMB) đạt giá trị cực đại Y đạt giá trị cực đại Y = (UAM + UMB)2 = I2( ZAM +ZC)2 = U ( Z AM  Z C ) U ( Z AM  Z C ) = R  ( Z L  Z C ) R  Z L2  Z C2  2Z L Z C Để Y = Y max đạo hàm Y theo (ZC) Y’ = < -> ( R  Z L2  ZC2  2Z L ZC )2(ZAM + ZC) - (ZAM + ZC)2 2(ZC – ZL) = Do (ZAM + ZC)  nên ( R  Z L2  ZC2  2Z L ZC ) - (ZAM + ZC)(ZC – ZL) = < > (ZAM + ZL)ZC = R2 + ZL2 + ZAMZL (**) Thay (*) vào (**) ta ZC = Z2 = R  (Z L  ZC ) < -> Z = 2R (***) 2R (****) Ta thấy Z AM = Z MB = Z AB nên U MB = UC = U AB = 220 (V) Chọn đáp án C Câu 100: Đoạn mạch AB gồm R, C cuộn dây mắc nối tiếp vào mạch có u = 120 cost (V); mắc ampe kế lí tưởng G vào hai đầu cuộn dây A Thay G vôn kế lí tưởng 60V, lúc điện áp hai đầu cuộn dây lệch pha 60 so với điện áp hai đầu đoạn mạch AB Tổng trở cuộn dây là: C L ,r R A 20  B 40 C 40  D 60 A B Giải: Khi mắc ampe kế ta có mạch RC NgoNa Book - Sách ôn thi THPT Quốc Gia Tài liệu ĐỘC ngày www.facebook.com/NgoNaBook U -> ZRC = 40  R  Z C2 Khi mắc vôn kế ta có mạch RCLr  ud = 60 cos(t + ) (V) u = uRC + ud > uRC = u – ud Vẽ giãn đồ vectơ Theo giãn đồ ta có: = 1202 + 602 – 2.120.60 cos600 = 10800 U RC I1 = -> URC = 60 (V) Do cường độ dòng điện qua mạch U 60 I = RC = = 1,5 (A) Z RC 40 U 60 Suy Z d = d = = 40 Chọn đáp án B I 1,5 Ud U UR -Ud C Câu 101: Mạch điện RLC nối tiếp, cuộn dây cảm, cường độ dòng điện mạch có biểu thức i = I ocost Các đường biểu diễn hiệu điện tức thời hai đầu phần tử R, L, C hình vẽ Các hiệu điện tức thời u R, u L, uC theo thứ tự A (1), (3), (2) B (3), (1), (2) C (2), (1), (3) D (3), (2), (1) Giải: Các biểu thức uR; u L; uC uR = U0Rcost Trên đồ thị (3)  ) Trên đồ thị (2)  uC = U0C cos(t ) Trên đồ thị (1) u L = U0Lcos(t + Chọn đáp án D: (3); (2); (1) Câu 102: Trong máy phát điện xoay chiều pha, có suất điện động cực đại E0 , suất điện động tức thời cuộn triệt tiêu suất điện động tức thời cuộn tương ứng A  E0 ; E0 B E0 / 2;  E0 / C E0 / 2; E0 / D E0 / 2;  E0 / Giải: Ta có e1  E0cos t 2 ) 2 e3  E0cos( t+ ) e2  E0cos( t- 2 2 2 E0 )  E0cost cos  E0sint sin  3 E 2 2 2 e3  E0cos( t+ )  E0cost cos  E0sint sin  3 Chọn đáp án D Khi e1 = - cosωt = e2  E0cos( t- NgoNa Book - Sách ôn thi THPT Quốc Gia Tài liệu ĐỘC ngày www.facebook.com/NgoNaBook Câu 103 : Đặt điện áp u = 80cos(t) (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện C cuộn dây không cảm thấy công suất tiêu thụ mạch 40W, điện áp hiệu dụng UR = ULr = 25V; UC = 60V Điện trở r cuộn dây bao nhiêu? A 15Ω B 25Ω C 20Ω D 40Ω Giải: Ta có Ur2 + UL2 = ULr2 UL ULr (UR + Ur)2 + (UL – UC)2 = U2 Với U = 40 (V) Ur2 + UL2 = 252 (*)  Ur (25+ Ur) + (UL – 60)2 = U2 = 3200 UR 2 625 + 50Ur + Ur + UL -120UL + 3600 = 3200 12UL – 5Ur = 165 (**) Giải hệ phương trình (*) (**) ta * UL1 = 3,43 (V) > Ur1 = 24,76 (V) nghiệm loại lúc U > 40 * UL = 20 (V) > Ur = 15 (V) U UR Ur Lúc cos = = U UC P = UIcos -> I = (A) Do r = 15 Ω Chọn đáp án A Câu 104: Mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp Điện áp hai đầu đoạn mạch u=Uocosωt Chỉ có ω thay đổi Điều chỉnh ω thấy giá trị ω1 ω2 (ω2 < ω1 ) dòng điện hiệu dụng nhỏ cường độ hiệu dụng cực đại n lần (n > 1) Biểu thức tính R   2 L(1   ) L1 L(1   ) A R = B R = C R = D R = 2 n 1 n 1 L n 1 n2 1 Giải: U U Ta có: I1 = ; I2 = 2 R  (1 L  ) R  ( L  ) 1C 2C 1 1 I1 = I2 -> 1L = - (2L ) hay : (1 + 2 )L = ( + ) C 1  1C 2C 1 > LC = -> C1 = (*) 1 L I U U Khi I = Icđ = >I1 = I2 = cđ = >R2 + (1L ) = n2R2 R nR n 1C > (1L ) =(n2 – 1)R2 (**) 1C Từ (*) (**) ta có (n2 – 1)R2 = (1 L - 2 L )2 = L2 (1 - 2)2 NgoNa Book - Sách ôn thi THPT Quốc Gia Tài liệu ĐỘC ngày Do R = www.facebook.com/NgoNaBook L(1   ) Chọn đáp án B n2 1 Câu 105 Dòng điện i=4cos2t (A) -giá trị hiệu dụng -giá trị trung bình -giá trị cực đại Giải: Ta có i = 4cos2 t (A) = (cos2t + 2) = 2cos2t + (A) Dòng điện qua mạch gồm hai thành phần - Thành phần xoay chiều i1 = 2cos2t, có giá trị hiệu dụng I1 = (A) - Thành phần dòng điện không đổi I = (A) a có giá trị hiệu dụng Có hai khả : Nếu đoạn mạch có tụ điện thành phần I không qua mạch Khi giá trị hiệu dụng dòng điện qua mạch I = I1 = (A) Nểu mạch tụ công suất tỏa nhiệt mạch P = P1 + P2 = I12R + I22 R = I2 R > I = b có giá trị trung bình I12  I 22  (A) I = 2cos2t + = + (A) c có giá trị cực đại Có hai khả : Nếu đoạn mạch có tụ điện thành phần I không qua mạch Khi giá trị cực đâị dòng điện qua mạch Imax = I1max = (A) Nểu mạch tụ Imax = I1max + = (A) NgoNa Book - Sách ôn thi THPT Quốc Gia ... Câu 10 Một cuộn dây không cảm nối tiếp với tụ điện C mạch xoay chiều có điện áp u=U0 cosωt(V) dòng điện mạch sớm pha điện áp u φ1 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây 30V Nếu thay C 1=3C dòng điện. .. A Câu 31: Mạch điện xoay chiều, gồm điện trở R, cuộn dây cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Đặt vào đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u tần số 1000Hz Khi mắc ampe kế A có điện. .. (V) Câu 29 Một cuộn dây không cảm nối tiếp với tụ điện C mạch điện xoay chiều có điện áp u  U cost (V) dòng điện mạch sớm pha điện áp 1 , điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây  30V Biết thay